Question

9．请根据下列如图1实验装置图回答问题：

（1）若用B装置制氧气，反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（2）甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷．制取甲烷的发生装置应选择A（填装置编号，下同），收集装置应选D或E
（3）图2是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置．主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先减少，后上升；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为70mL．
②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？abc（填写序号）
a．加快集气瓶冷却
b．液封导气管末端以防气体逸出
c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高．

Answer 1

分析 （1）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；
（2）根据实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，甲烷的密度小于空气，难溶于水进行分析；
（3）①根据白磷燃烧时瓶内气体体积的变化情况进行解释；根据空气中氧气的含量与白磷燃烧只消耗氧气的性质进行分析；
②围绕“白磷燃烧时集气瓶内压力增大过度，会使集气瓶中气体受热膨胀而逸出”这一因素进行分析．

解答 解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（2）实验室制取甲烷的反应物是固体，反应条件是加热，甲烷的密度小于空气，难溶于水，所以制取甲烷的发生装置应选择A，收集装置应选D或E；
（3）①白磷燃烧时会放出大量的热，集气瓶内空气受热体积膨胀，气压增大，使集气瓶内的水沿玻璃管流入烧杯内；燃烧停止后，温度下降，瓶内气压减小，烧杯中的水就会沿着玻璃管再流入集气瓶内；白磷燃烧只消耗空气中的氧气：，集气瓶内空气为150-50=100mL，由于氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$，所以消耗掉氧气的体积为20mL，则烧杯中的水会进入集气瓶内约20mL，所以集气瓶内水的总体积为50+20=70mL．
②集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出．同时还可以加快集气瓶冷却，缓冲集气瓶内气压的骤然升高，故选：abc．
故答案为：（1）过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（2）A，D或E；
（3）①先减少，后上升，70；
②abc．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．